多传感器信息融合技术在矿井监控系统信息处理中的应用.pdf

维普资讯 科 科l技I论I坛 多传感器信息融合技术在矿井监控系统信息处理中的应用 李忠辉 (鹤岗市地煤总公司，黑龙江 鹤岗 154103) 摘 要：简述多传感器信息融合技术在矿井监控系统信息处理中的应用。 关键词：信息融合；传感器 ：检测 1概述 2信息融合概述 息融合，也是—个分确釜浸恫题，它通常是根据所 煤炭安全监控的主要内容包括：对井下的 多传感器信息融合 (MultisensorInformation 选择的检测准则形成最优化门限，以产生最终的 cI4,、CO、0：、CO：等气体浓度的检测：对风速、风 Fusion)是指对来自多个传感器的数据进行多级 检测输出。传感器向融合中心传送经过预处理的 量、气压、温度、粉尘浓度等环境参数的检测：对生 别、多方面、多层次的处理，从而产生新的有意义 检测和背景杂波统计量，然后在融合中心直接进 产设备运行状态的检测、监控等等。虽然 目前国内 的信息，而这种新信息是任何单—传感器所无法 行分布式恒虚警检测、预滤波；根据观测时间、传 已有多种型号的监控系统投^使用，但大多数系 获得的。 感器类型、信息的属性和特征来分析和归并数据， 统设备老化，传感器使用率低，检测参数单一，电 多传感器信息融合技术是早在二十世纪七 这样可控制进^第二级的信息量，以避免融合系 缆用量大，故障率高，性能不能满足要求。若要在 十年代由现在战争引出的—个新科学；在军事领 统过载。有了融合的多传感器数据之后就可以完 不增加硬件投资的情况下提高系统的运行可靠 域，必须利用多传感器所提供的观测数据实时进 成象单传感器—样的识别处理过程。信号处理级 性，增加传感器检测点数，使得监控系统的监控范 行 目标发现，优化综合处理来获取 目标属性、行为 融合方法主要有加权平均法、卡尔曼滤波法等。第 围广、检测参数多、速度快，真正实现实时监控；势 意图、态势评估、威胁分析和辅助决策等作战信息 二级是特征提取以获得来 自每个传感器的特征向 必采用先进的信息处理技术方面满足要求。 处理 。 量，然后融合这些特征向量并基于获得的联合特 1．1检测信息只做简单处理，即滤波去杂；智 近些年来，随着科学技术的不断进步，特别 征向量来产生状态估计。特征级融合方法主要有 能化程度不高。 是微电子技术、信号检测与处理技术、计算机技术 模糊推理法、神经网络法、产生式规则法等。第三 l2检测系统不能进行危险性评价，无法进 和网络通信技术等的飞 发展，对信息进行实时 级是决策级信息融合。每个传感器都完成变换以 行事故预警。 处理已成为可能，正是在这种情况下，信息融合理 便获得独立的状态估计，然后再对来自每个传感 l3计算机网络仅被用于传输监控结果，没 论很快得到了广泛应用。 器的属性分类进行融合，决策级融合方法主要有 能利用网络获取安全信息，进行智能分析与决策。 信息融合就是利用计算机技术对按时序获 贝叶斯概率理论、证据理论、Dempster-Shafer(简 l4传感器数量较少，检测信息不全面。 得的若干传感器的观测信息在一定准则下加以自 称D_s方法)等。 由于监控系统处于长期不问断地工作方式， 动分析、优化综合，为完成所需要的决策和估计任 3结论 目煤矿井下工作环境恶劣，各种干扰会对监控系 务而进行的信息处理过程。按照这一定义，各种传 以上谈的信息融合技术适用于矿井安全监 统性能产生严重影响；传统方法是采用算术平均 感器是信息融合的基础，多源信息是信息融合的 测系统。针对多传感器分布式检测信息融合系统。 扰的影响，但当传感 加工对象，协调优化和综合处理是信息融合的核 将多个传感器获得的信息进行协调